在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B。A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距4L。最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為3L.若視小球為質(zhì)點,不計輕桿的質(zhì)量,在虛線MP, NQ間加上水平向右的勻強電場E后。求：帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需時間以及B球電勢能的變化量.

帶電系統(tǒng)開始運動時，設加速度為a1，由牛頓第二定律：

＝ 

球B剛進入電場時，帶電系統(tǒng)的速度為v1，有：

                求得： 

對帶電系統(tǒng)進行分析，假設球A能達到右極板，電場力對系統(tǒng)做功為W1，有：

 

故帶電系統(tǒng)速度第一次為零時，球A恰好到達右極板Q。

設球B從靜止到剛進入電場的時間為t1，則：

        解得：

球B進入電場后，帶電系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律：

  

顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運動。減速所需時間為t2，則有：

      求得：                

可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時間為：

 

B球電勢能增加了 6 Eq L

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

在光滑絕緣的水平面上，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B．A球的帶電量為+2q，B球的帶電量為-3q，組成一帶電系統(tǒng)，如圖所示．虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線，虛線NQ與MP平行且相距4L．最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè)，距MP的距離均為L，且A球距虛線NQ的距離為3L．若視小球為質(zhì)點，不計輕桿的質(zhì)量，在虛線MP，NQ間加上水平向右的勻強電場E后，則帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零B球電勢能的變化量（　�。�

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精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上有一個用一根均勻?qū)w圍成的正方形線框abcd，其邊長為L，總電阻為R，放在磁感應強度為B．方向豎直向下的勻強磁場的左邊，圖中虛線MN為磁場的左邊界．線框在恒力作用下向右運動，其中ab邊保持與MN平行．當線框以速度v0進入磁場區(qū)域時，它恰好做勻速運動，求：
（1）線框剛進入磁場時ab邊產(chǎn)生的感應電動勢的大小為E；
（2）在線框進入磁場的過程中a、b兩點的電勢差；
（3）在線框進入磁場的過程中恒力所做的功．

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精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上固定兩個等量負點電荷A和B，O點為AB連線的中點，C、D為AB連線上關于0點對稱的兩個點，且CO=OD=L．一帶正電的可視為點電荷的小球以初速度v．從C點運動到D點．設O點的電勢?0=0，取C點為坐標原點，向右為x軸的正方向，在下列中關于小球的電勢能EP、小球的動能EK、電勢?、電場強度E與小球運動的位移x變化的圖象，可能正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，有一靜止在A點質(zhì)量為m=1×10-3kg、帶正電的小球，現(xiàn)加一水平方向的勻強電場使小球由A點運動到B點，靜電力做功為W=0.2J，已知A、B兩點間距離為L=0.1m，電勢差為UAB=20V，
（1）判斷勻強電場的場強方向；
（2）求電場強度的大小；
（3）求小球的帶電量；
（4）求小球到達B點時的速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC，截面半徑為R=0.4m．空間有豎直向下的勻強電場，一個質(zhì)量m=0.02kg，帶電量q=+l．0×l0-3 C的小球（可視為質(zhì)點）以初速度v0=4m/s從A點水平飛人凹槽，恰好撞在D點，D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8．cos 53°=0.6，試求：
（1）小球從A點飛到D點所用的時間t；
（2）電場強度E的大小；
（3）從A點到D點帶電小球電勢能的變化量．

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